北京专用2020版高考物理总复习第十一章第3讲带电粒子在复合场中的运动精练含解析.docx

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1、第3讲 带电粒子在复合场中的运动A组 基础巩固1.(2018北京理综,18,6分)某空间存在匀强磁场和匀强电场。一个带电粒子(不计重力)以一定初速度射入该空间后,做匀速直线运动;若仅撤除电场,则该粒子做匀速圆周运动。下列因素与完成上述两类运动无关的是(  )A.磁场和电场的方向B.磁场和电场的强弱C.粒子的电性和电量D.粒子入射时的速度答案 C 本题考查带电粒子在电、磁场中的运动。不计重力的带电粒子,在电场和磁场的复合场中做匀速直线运动,则一定满足关系Eq=qvB;若撤去电场后,粒子做匀速圆周运动,仅需满足洛伦兹力充当向心力,即qvB=mv2r,综合可知,粒子的电性

2、和电量与能否完成题述两类运动无关,C对。2.(多选)如图所示,两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内,左右两端点等高,分别处于沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中。两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放。M、N为轨道的最低点。则下列分析正确的是(  )A.两个小球到达轨道最低点的速度vMFNC.小球第一次到达M点的时间小于小球第一次到达N点的时间D.磁场中小球能到达轨道另一端最高处,电场中小球不能到达轨道另一端最高处答案 BCD 根据动能定理,对磁场中小球,mgR=12mvM2,对电场中小球,m

3、gR-EqR=12mvN2,可得vM>vN,因电场中小球运动过程中电场力一直对它做负功,所以小球第一次到达M点的时间小于小球第一次到达N点的时间,A项错误,C项正确。由F-mg=mv2R,压力等于支持力,可知FM>FN,所以B项正确;洛伦兹力不做功,磁场中小球的机械能守恒,故能到达轨道另一端最高处,电场力做负功,电场中小球机械能减少,故不能到达轨道另一端最高处,所以D项正确。3.(多选)在如图所示的空间直角坐标系所在的区域内,同时存在匀强电场E和匀强磁场B。已知从坐标原点O沿x轴正方向射入的质子,穿过此区域时未发生偏转,则可以判断此区域中E和B的方向可能是(  )A

4、.E和B都沿y轴的负方向B.E和B都沿x轴的正方向C.E沿y轴正方向,B沿z轴负方向D.E沿z轴正方向,B沿y轴负方向答案 BC 质子不偏转,其所受合力为零或者所受合力与其运动方向在同一直线上。若E和B都沿y轴负方向,质子受电场力F电沿y轴负方向,而f洛沿z轴正方向,不能平衡,使质子发生偏转,A项错误;若E和B都沿x轴正方向,F电沿x轴正方向,f洛为零,质子沿x轴正方向做匀加速直线运动,B项正确;若E沿y轴正方向,B沿z轴负方向,F电沿y轴正方向,f洛沿y轴负方向,可能平衡,C项正确;若E沿z轴正方向,B沿y轴负方向,F电和f洛均沿z轴正方向,不能平衡,使质子发生偏

5、转,D项错误。4.地面附近水平虚线MN的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E,磁感应强度为B,如图所示。一带电微粒自距MN为h的高处由静止下落,从P点进入场区,沿半圆圆弧POQ运动,经圆弧的最低点O从Q点射出。重力加速度为g,忽略空气阻力的影响。下列说法中错误的是(  )A.微粒进入场区后受到的电场力的方向一定竖直向上B.微粒进入场区后做圆周运动,半径为EB2hgC.从P点运动到Q点的过程中,微粒的电势能先增大后减小D.从P点运动到O点的过程中,微粒的电势能与重力势能之和越来越小答案 D 由题意可知,带电微粒进入场区后,一定有Eq=mg和Bqv=mv2R

6、,则可得电场力方向一定竖直向上,由机械能守恒有mgh=12mv2,解得R=EB2hg,即A、B均正确;因为电场力竖直向上,故带电微粒从P点运动到Q点的过程中,电场力先做负功再做正功,电势能先增大后减小,C正确;因为带电微粒进入场区后,电场力与重力平衡,故合力做功为零,即电势能与重力势能之和不变,D错误。5.显像管原理的示意图如图所示,当没有磁场时,电子束将打在荧光屏正中的O点,安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场,使电子束发生偏转。设垂直纸面向里的磁场方向为正方向,若使电子打在荧光屏上的位置由a点逐渐移动到b点,下列变化的磁场能够使电子发生上述偏转的是(  )答案 A

7、 根据左手定则判断电子受到的洛伦兹力的方向。电子偏转到a点时,根据左手定则可知,磁场方向垂直纸面向外,对应B-t图,图线应在t轴下方;电子偏转到b点时,根据左手定则可知,磁场方向垂直纸面向里,对应B-t图,图线应在t轴上方。符合条件的是A选项。6.(2017海淀一模)如图所示,分界线MN左侧存在平行于纸面水平向右的有界匀强电场,右侧存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场。电场强度E=200N/C,磁感应强度B=1.0T。一质量m=2.0×10-12kg、电荷量q=+1.0×10-10C的带电质点,从A点由静止开始在电场中加速运动,经t1=2.0×10-3s,在O点处沿

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